集成電路工程專業(yè)國際化人才培養(yǎng)模式研究

王元發(fā) 周前能 楊 虹

（重慶郵電大學光電工程學院 重慶 400065）

0 引言

集成電路作為智力密集型產業(yè)，人才是產業(yè)發(fā)展的根本。國務院于2011年頒發(fā)了《進一步鼓勵軟件產業(yè)與集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》，并明確指出集成電路人才培養(yǎng)應深化改革，努力培養(yǎng)國際化、復合型、應用型人才。2014年國務院印發(fā)的《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》進一步指出要加大人才培養(yǎng)力度。2016年教育部等七部委再次發(fā)布《關于加強集成電路人才培養(yǎng)的意見》，要求創(chuàng)新集成電路人才培養(yǎng)機制。2020年底，教育部和國務院學位委員會聯合發(fā)文確定將集成電路科學與工程設為一級學科。由此可見，國家對集成電路產業(yè)及其人才培養(yǎng)的重視程度可見一斑。高校作為人才培養(yǎng)的主渠道，肩負著重要的使命。本文針對重慶郵電大學（以下簡稱“我校”）集成電路工程類專業(yè)教學實際情況，以培養(yǎng)集成電路工程專業(yè)國際化人才為導向，從課程體系修訂、集成電路設計實驗平臺建設、師資隊伍建設、校政企及產學研合作等方面探索集成電路工程專業(yè)國際化人才培養(yǎng)模式。

1 課程體系的修訂

1.1 更新課程設置

集成電路專業(yè)是一個多學科的交叉新興專業(yè)，該專業(yè)本科教學的課程內容包括物理、通信、計算機、微電子器件與工藝，集成電路設計等知識點，各知識點既要交叉融合，又要避免高度重合。同時，課程設置既要考慮由淺入深的學習原則，又要考慮專業(yè)基礎課和專業(yè)方向課的前后銜接，整個課程體系設置應該緊扣集成電路產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的主要任務，重點圍繞集成電路設計流程，并針對每個環(huán)節(jié)深入展開教學。為了適應國際化人才需求，我校結合國內外著名高校的微電子與集成電路一流專業(yè)，對課程設置進行修訂。比如，將原來的量子力學、固體物理、數學物理方程三門課程合并為微電子學科基礎導論，結合微電子與集成電路專業(yè)特色進行講解，注重實踐，刪除理論性較強的知識點。為了注重專業(yè)的工程實踐性，新增《模擬集成電路設計綜合實驗》《數字集成電路設計綜合實驗》《混合信號集成電路設計》等課程。為了注重知識的連貫性，將原來一學期同時開設數字邏輯電路和硬件描述語言進行調整，先修數字邏輯電路基礎課程，再開設硬件描述語言課程。

1.2 修訂教學資源

教師在授課時教材選擇尤為重要，選擇經典教材有利于學生對知識的接收和學習方向的把握。然而國內集成電路相關教材版本較多，要求教師不局限于熟悉現有的教材和教學資源，還應該結合學科發(fā)展前沿和集成電路產品發(fā)展方向更新知識結構。我校緊密圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新性應用型的集成電路工程性人才為導向，選擇了國外經典集成電路相關教材如BehzadRazavi編著的《模擬CMOS集成電路設計》，Allen的《CMOS模擬集成電路設計》，JanM.Rabaey編著的《數字集成電路-電路、系統(tǒng)與設計》等。在《處理器體系結構》課程教學中，結合當前處理器熱點和前沿，新增RISC-V架構及指令章節(jié)，并聯合阿里平頭和和重慶芯愛智能有限公司開展RISC-V設計人才培訓?；诎⒗锲筋^哥玄鐵處理器開發(fā)平臺，編著了《基于FPGA的平頭哥RISC-V與SoC設計》培訓講義。根據集成電路專業(yè)特色，編著了《VLSI數字信號處理》《體域網系統(tǒng)架構、關鍵技術與應用》。引進了Cadence公司和Synopsys公司的專業(yè)技術指導資料。另外，每學期期末，各門課程教學團隊集體討論課程效果，及時反饋學生意見及其建議，修訂課程教學大綱、課程教案、實驗指導手冊，完善教學總結，提出持續(xù)改進計劃，優(yōu)化教學資源。

2 建立健全集成電路設計實驗平臺

集成電路設計人才的培養(yǎng)目標之一要求學生具有較高的工程性和實踐性,要求培養(yǎng)較高工程素質、較強實驗技能和動手能力的專業(yè)人才。而集成電路設計人才培養(yǎng)必然需要學生熟悉集成電路設計軟件的使用，并能將課堂學習內容和項目設想變?yōu)閷嶋H。在高校集成電路設計專業(yè)建設之初，一些高校將教學軟件安裝在個人電腦，然而，學生需要掌握的集成電路設計軟件較多，加之個人電腦配置和使用年限等問題不一致，每年教學過程會出現學生實驗設計軟件運行故障較多，嚴重影響教學質量。綜合性實驗教學更需要幾個人共同完成，獨立的個人電腦設計大型實驗阻礙設計進程。同時，該方法與企業(yè)集成電路設計平臺不一致，導致畢業(yè)學生不能較快適應企業(yè)對人才的需求。我校在2年內建成了集成電路設計公共平臺。該平臺不僅可以使學生全面掌握集成電路設計的各種方法流程,更充分培養(yǎng)學生的工程意識,使之成為全面復合型集成電路國際化人才。同時，基于該平臺，學生可以參加大學生科研訓練、集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國集成電路設計大賽，畢業(yè)設計等。推動學生由被動接受知識變?yōu)樽晕壹钚偷闹鲃犹剿髋c實踐。

3 組建優(yōu)秀師資隊伍

集成電路專業(yè)要求教師不僅具有強的理論知識，而且具有工程實踐經驗。我校在現有重慶市優(yōu)秀人才，重慶市優(yōu)秀中青年骨干教師的基礎上，重視集成電路人才隊伍建設，針對性引進和培養(yǎng)尖端領軍人才、高端專業(yè)人才、工程技術人才。積極組建優(yōu)秀的集成電路教學科研團隊，聘請國家級和重慶市級教學名師到校指導和講課，聘請企業(yè)優(yōu)秀工程師指導與交流。利用國家留學基金，鼓勵青年教師到國外一流高校一流專業(yè)繼續(xù)深造，積極引進國外著名高校博士及博士后人才，或有國際知名企業(yè)工作經驗的博士人才來校工作。鼓勵青年教師參加國家級集成電路工程高級研修項目培訓。通過“走出去，引進來”方式，充分利用國內外資源，組建穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)秀師資隊伍。

4 政、企、校及產學研合作

國內高校開始重視校企合作以及產學研的培養(yǎng)機制，然而校企和產學研合作方式和合作效果要求不僅局限于教師，也應該讓大多數學生參與具體實踐。在集成電路國際化人才的培養(yǎng)方法方面，我國已借鑒國外高校的成功經驗，在校企合作和產學研合作方面不斷進行探索與實踐。我校在校政企及產學研合作方面經過多年的探索與嘗試，取得了一定的成效，與著名的集成電路設計軟件供應商Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等進行合作，三大著名供應商不僅為我校提供EDA大學計劃設計軟件，還多次派遣資深工程師來我校為師生作技術指導與培訓。與中電科第24研究所、西南集成電路有限公司、重慶兩江半導體研究院有限公司、重慶粵嵌科技有限公司、重慶雙芯科技有限公司等有深入的合作，不僅限于教師與企業(yè)的科研合作，同時注重學生深入企業(yè)實習實踐學習。與 Intel FPGA中國創(chuàng)新中心進行長期深入合作，為我校提供高端FPGA開發(fā)板，定期提供培訓和技術指導。與華潤微電子重慶有限公司進行合作，學生可以深入企業(yè)學習集成電路制造過程。通過校企合作，使學生達到理論知識學習與實踐能力培養(yǎng)緊密結合，教學與生產緊密結合，師生與一線技術人員緊密結合。在校政合作方面，與重慶高新區(qū)、西永微電子園進行合作，設立西永微電子研發(fā)中心，為集成電路工程專業(yè)的建設提供實質性的經費支柱及科研環(huán)境。

5 小結

本文結合集成電路公司人才需求以及多年教學實踐，根據我校實際情況，以集成電路工程專業(yè)國際化人才需求為導向，從課程體系修訂、集成電路設計實驗平臺、師資隊伍建設和校政企及產學研合作方面進行探索，期望為集成電路工程專業(yè)國際化人才培養(yǎng)模式提供幫助。